Polymer-templated chemical solution deposition of ferrimagnetic nanoarrays and multiferroic nanocomposite thin films
Promotie: | Mw. J. Xu |
Wanneer: | 11 september 2020 |
Aanvang: | 11:00 |
Promotors: | K.U. (Katja) Loos, Prof, B. (Beatriz) Noheda, Prof |
Waar: | Academiegebouw RUG |
Faculteit: | Science and Engineering |
Maken van multiferroïsche composieten nu eenvoudiger en goedkoper
Multiferroïsche composieten die ferromagnetische en ferro-elektrische materialen combineren, behouden de karakters van beide materialen, en zijn ook veelbelovend voor het samenspel tussen de twee ferro-ordes. Dit samenspel, bekend als magneto-elektrische (ME) koppeling, opent de deur naar een nieuw type toepassingen, zoals multi-state geheugens, harde schijven waarop informatie elektrisch geschreven en magnetisch gelezen kan worden en magnetische veldsensoren.
Met de aanhoudende trend naar miniaturisatie van apparaten, wordt de patroonvorming van (een van) de ferro-fasen in geordende nanoarrays in dunne films steeds belangrijker. De meest gebruikte fabricagemethode is gepulseerde laserdepositie (PLD), waarvoor dure apparatuur nodig is. Jin Xu demonstreert met haar onderzoek een goedkoop alternatief, dat gebaseerd is op depositie van chemische oplossingen en dat dunne polymeren als templates gebruikt.
Zo vervaardigde zij sterk geordende reeksen ferrimagnetische oxide-nanoarrays op Si-substraten, die daarna omgevormd worden tot nanocomposieten met de spincoating van een ferro-elektrische dunne film. Van alle composieten is bewezen dat ze multiferroïsch zijn bij kamertemperatuur. Verder kon Xu bij kamertemperatuur ook een ME-koppelingseffect aantonen. Met zijn lage kosten, flexibiliteit in patroonontwerp, substraat- en materiaalkeuzes, is het aannemelijk dat deze benadering gemakkelijk is uit te breiden tot fabricage van vele andere nanocomposiet-systemen.
Jin Xu verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials van het Zernike Institute for Advanced Materials, dat dit werk ook financierde. Zij werkt nu als CS Application Engineer bij ASML.